mini|Frisch keimende Gartenbohne: epigäische Keimblätterspreizung mini|Zygomorphe Blüten mini|Trockene Hülsenfrüchte und Samen
Die Gartenbohne (Phaseolus vulgaris), auch Grüne Bohne, Schnittbohne oder österreichisch Fisole genannt,Duden online: Fisole ist eine Pflanzenart aus der Gattung Phaseolus in der Unterfamilie der Schmetterlingsblütler (Faboideae). Sie ist in Deutschland fast immer mit dem Ausdruck „Bohne“ gemeint, der sich aber auch auf viele andere Nutzpflanzenarten beziehen kann. Je nach Wuchsform wird die Art auch als Buschbohne oder Stangenbohne bezeichnet.
Gartenbohnen gehören botanisch zu den Körnerleguminosen und nach landwirtschaftlichem Nutzen zu den Eiweißpflanzen. In den Tropen (vor allem in Mittel- und Südamerika) spielen Gartenbohnen aufgrund ihres hohen Proteingehaltes eine elementare Rolle für die Grundversorgung der Bevölkerung, da Maniok und Kochbananen nur einen geringen Eiweißgehalt aufweisen. Getrocknete Körnerleguminosen haben mit 23 % Roheiweißgehalt den zweithöchsten Proteinwert von Nahrungspflanzen nach den Sojabohnen.Sigmund Rehm, Gustav Espig: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen. Ulmer, Göttingen 1984, S. 117, 118. Gartenbohnen enthalten für den Menschen giftige Lektine (Phaseolin), die durch Kochen zerstört werden. Bohnen und Hülsen sind daher roh nur eingeschränkt genießbar.
Die Gartenbohne wurde durch den Verein zur Erhaltung der Nutzpflanzenvielfalt (VEN) zum Gemüse des Jahres 2004 gewählt.
Beschreibung Vegetative Merkmale Die Gartenbohne ist eine einjährige Pflanze. Die Blätter sind dreizählig, in ihren Achseln entspringen Seitentriebe. Von den zwei Varietäten wird die Stangenbohne zwei bis vier Meter hoch und windet sich als Linkswinder (von oben betrachtet gegen den Uhrzeigersinn) an Stützen nach oben. Die Buschbohne hat ein begrenztes Längenwachstum, windet nicht und wird nur 30 bis 60 cm hoch. Die Buschbohne beendet nach vier bis acht Internodien das Wachstum und bildet endständige Blütenstände.
Die Hauptwurzel ist schwach ausgeprägt. Von ihr zweigen viele Seitenwurzeln ab, die bis 30 cm lang werden. An den Seitenwurzeln sitzen die für die Leguminosen charakteristischen Wurzelknöllchen mit den stickstofffixierenden, symbiontischen Knöllchenbakterien der Art Rhizobium leguminosarum.
Gartenbohnen bilden unterschiedliche Wuchshabitus aus: determinate: buschbildend, begrenztes Wachstum, Vegetationspunkt endet am Hauptspross indeterminate: buschbildend, kurzer Hauptsproß, Terminalknospe des Hauptsproß bleibt vegetativ unbegrenzt wachsend, schwach windend, langer Hauptspross unbegrenzt wachsend, stark windend, abhängig von Standort und TageslängeSigmund Rehm: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern. Band 4: Spezieller Pflanzenbau in den Tropen und Subtropen. Göttingen 1989, S. 266.
Generative Merkmale Die Blütezeit reicht von Juni bis September. Mehrere Blüten sind wechselständig in traubigen Blütenständen angeordnet. Die zwittrige Blüte ist zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Die Blütenkrone hat den typischen Aufbau einer Schmetterlingsblüte und ist 1 bis 2 Zentimeter lang.
mini|Stärkekörner des Bohnensamens mikroskopisch Die Hülsenfrucht ist bei einer Länge von 5 bis 25 Zentimetern im Querschnitt flach oder rund und sehr variabel. Ihre Farbe kann grün, gelb, blau, violett-gestreift oder schwarz marmoriert sein. Die Samen sind unterschiedlich groß, ihre Farbe reicht von weiß, hellbraun bis dunkelbraun und weiß-rot gesprenkelt.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 22.
Ökologie Die Wurzelknöllchen sind mit stickstoffbindenden Bakterien besiedelt.
Die Keimung verläuft epigäisch, die dicken Speicher-Keimblätter kommen aus dem Boden und entfalten sich, sterben aber, nach Auszehrung, recht schnell ab. Die Keimblätter dienen als Nährstoffspeicher. Sie entfalten sich über dem Boden, wobei sie ergrünen, man spricht von einer epigäischen Keimung. Der Keimspross ist relativ weit entwickelt, so dass sogar die ersten Laubblätter erkennbar sind.
Die Gartenbohne ist eine einjährige Kletterpflanze und ein Linkswinder. Die Schlafbewegungen der Laubblätter werden durch Schwankungen des Zellsaftes in den Blatt- und Fiedergelenken ermöglicht. Bei der Buschbohne beginnt die Schlafstellung, einem inneren Rhythmus folgend, um 6 Uhr abends. Morgens um 6 Uhr heben sich die Laubblätter wieder. Dies ist eine Anpassung an den äquatorialen, tropischen Kurztag ihrer Heimat. Die Abscheidung von Wassertröpfchen, Guttation genannt, erfolgt durch Drüsenhaare, sogenannte Hydathoden.
Die europäischen Sorten sind sämtlich tagneutral, die Zeit bis zur Blüte ist von der Wärmemenge abhängig. Fremdbestäubung ist möglich, es herrscht jedoch Selbstbestäubung vor. In Mitteleuropa erfolgt die Bestäubung bereits vor Öffnung der Blüten. Die Blüten sind streng vormännliche „Pollen-Schmetterlingsblumen“ mit einer „Griffelbürsten-Klappeinrichtung“. Die Öffnung der Staubbeutel erfolgt schon in der Blütenknospe. Nur kräftige Hummeln können die Blüten öffnen. Auch Selbstbestäubung ist möglich.
Die Hülsenfrüchte bleiben bei den Kulturformen gewöhnlich geschlossen. Die Wildform ist ein Austrocknungsstreuer.
Das Tausendkorngewicht beträgt je nach Sorte zwischen 250 und 530 g. Die Samen sind stärkehaltig.
Giftigkeit Rohe Bohnen sind giftig. Ähnlich wirken auch Grüne Bohnen. Hauptwirkstoff ist das zu den Lektinen gehörende Toxalbumin Phasin. Phasin lässt Erythrocyten agglutinieren und regt die Mitose von Lymphocyten an.Phasin. In: Lexikon der Biologie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1999. Phasin ruft Erbrechen, Durchfall und Absorptionsstörungen im Darm hervor. Es kann zu schweren, eventuell tödlichen hämorrhagischen Gastroenteritiden führen, weiter zu tonischen Krämpfen, Schock, Hypokaliämie und als Folge davon zu Veränderungen im Elektrokardiogramm.
Phasin wird durch Kochen zerstört. Mindestens zehn Minuten lang gekochte Bohnen sind unbedenklich.
Grüne Bohnen erzeugen bei Menschen, die dazu disponiert sind, eine Dermatitis, die als „Bohnenkrätze“ in Konservenfabriken bekannt ist.
Kulturgeschichte mini|Die beiden ursprünglichen Domestikationszentren. Eines in Nord- und Mittelamerika, das andere in Südamerika entlang der Anden. Von dort verbreitete sich der Anbau über beide Kontinente, seit dem 16. Jahrhundert weltweit. Die Gartenbohne ist nur in Kultur bekannt. Ihre wilde Stammform dürfte die in Südamerika heimische Phaseolus aborigineus sein. Die ältesten Funde der Gartenbohne stammen aus der Guitarrero-Höhle in Peru von etwa 6000 v. Chr. und aus Pichasca in Chile von etwa 2700 v. Chr.A. van Schoonhoven, O. Voysest: Common Beans – Research for Crop Improvement. CAB International, Cali, Kolumbien 1991, S. 9. Die nächsten Funde stammen dann erst wieder aus der Zeit von 300 v. Chr. bis etwa Christi Geburt, der Zeit der mittelamerikanischen Hochkulturen. Die Funde sind sowohl Samen als auch Hülsen. Generell sind die Samen kleiner als die heutiger Sorten, aber wesentlich variabler in Form, Farbe und Muster.
In präkolumbischer Zeit verbreitete sich der Gartenbohnen-Anbau in den Amerikas sehr weit. Die Gartenbohne war neben Kürbis und Mais die wichtigste Nahrungspflanze (siehe auch die gemischte Anbauform Milpa). Im Norden reichte der Anbau bis zum Sankt-Lorenz-Strom, von wo Jacques Cartier den Anbau beschrieb. Aus Florida beschrieb de Soto die Gartenbohne 1539, Lescarbot 1608 aus Maine. Alle frühen europäischen Autoren betonen auch die große Bedeutung der Bohnen für die Ernährung der Indianer. Bei den Inka war die Gartenbohne nach frühen spanischen Berichten (Inca Garcilaso de la Vega) die Nahrung der unteren Bevölkerungsschichten, während die Oberschicht die Mondbohne (Phaseolus lunatus) bevorzugte.
Während die nord- und mittelamerikanischen Wildsippen ebenfalls zu Phaseolus vulgaris gestellt werden, werden die wilden Verwandten in Südamerika zu Phaseolus aborigineus gestellt. Die nord- und mittelamerikanischen Wildsippen werden als eingeschleppt interpretiert.
Nach Europa gelangte die Gartenbohne im 16. Jahrhundert. Die älteste Abbildung aus Deutschland stammt aus dem lateinischen Kräuterbuch (Historia stirpium) von Leonhart Fuchs 1542 Seite 708, der sie als „Welsch Bonen“ (Smilax hortensis) bezeichnet. Weitere frühe Erwähnungen stammen von Georg Oelinger (1553) und Kaspar Bauhin. In Europa verdrängte sie die bis dahin angebauten Bohnen, die Ackerbohne und die Kuhbohne. Die lateinische und auch noch mittelalterliche Bezeichnung für die Kuhbohne (fasiolum, faseolum, phaseolum) ging nun auf die neue, vorherrschende Gartenbohne über.
Taxonomie Die Gartenbohne wurde 1753 von Carl von Linné in Species Plantarum Band 2, Seite 723 als Phaseolus vulgaris erstbeschrieben.
Zucht Genetische Vielfalt und Zuchtziele mini|Eine Auswahl an Farben und Formen bei Gartenbohnen-Sorten mini|Schwarze Bohnen mini|Weiße Bohnen Infolge der Domestikation der Bohne vor 7000 oder 8000 Jahren hauptsächlich im Hochland von Mexiko ist sie heute weltweit eine bedeutende Nutzpflanze für eine Reihe von Klimazonen und unterschiedlichen Landnutzungssystemen. Im Laufe der ersten Domestikationsphase und der folgenden Evolution (Inkulturnahme, Selektion, Migration und genetischer Drift) veränderten sich die morphologischen, physiologischen und genetischen Eigenschaften der heutigen Bohnensorten. Als Anpassung an die unterschiedlichsten geographischen Lagen und Klimazonen bildete sich eine große genetische Variabilität an Stämmen von Rhizobium phaseoli und die unterschiedlichsten Krankheiten und Schädlinge aus.A. van Schoonhoven, O. Voysest: Common Beans – Research for Crop Improvement. CAB International, Cali, Kolumbien 1991, S. 7.
Bohnen liefern durch die Hybridisierung der einzelnen Genotypen eine noch höhere genetische Variabilität, was die pflanzenphysiologische Grundlagenforschung und Züchtungsarbeit sehr erleichtert.O. Voysest, M. C. Valencia, M. C. Amezquita: Genetic Diversity among Latinamerican Andean and Mesoamerican Common Bean Cultivars, Crop Science, Volume 34, 1994, S. 1100–1110 (Abstract)
Bei Bohnen unterscheidet man nach ihrer genetischen Herkunft den andinen (andines Hochland von Peru und Bolivien) und den mesoamerikanischen (Mexiko und Mittelamerika) Genpool. In beiden Genzentren wurden unterschiedliche Bohnengenotypen für die lokalen Boden- und Klimaverhältnisse entwickelt. Die Wildform von P. vulgaris wurde erstmals entlang dem Andenbogen von Argentinien bis Kolumbien domestiziert. Bohnen sind neben den Kürbissen die ältesten angebauten Nutzpflanzen Amerikas und gehören noch heute zu den wichtigsten Pflanzenkulturen der kleinbäuerlichen Subsistenzlandwirtschaft in Lateinamerika und Afrika.
In der Saatgutbank des CIAT (IBN – International Bean Germplasm Nursery) werden über 10.000 unterschiedliche Bohnenherkünfte mit den unterschiedlichsten Resistenzgenen konserviert, davon sind allein 2.000 Genotypen aus Ruanda, Burundi, Honduras und Chile.
Zu den Hauptzielen in der Pflanzenzüchtung gehört die qualitative Verbesserung von Inhaltsstoffen (z. B. Aminosäuremuster), der ökophysiologischen Anpassung und Ertragsstabilität für suboptimale Standorte (z. B. abiotischer Stress wie Trockentoleranz, Bodenazidität etc.) und Resistenzzüchtung gegen Krankheiten und Schädlinge. Genetische Untersuchungen verschiedener Bohnenlinien haben ergeben, dass insbesondere für die qualitative Verbesserung noch ein großes züchterisches Potential vorhanden ist.Sigmund Rehm, Gustav Espig: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen. Ulmer Verlag, Göttingen 1984, S. 121.
Exportpflanzen und Marktfrüchte (Cash Crops) wie Getreide und Sojabohnen als Ölsaat liefern immer noch den höchsten Anteil der pflanzlichen Roheiweißproduktion und wurden traditionell züchterisch intensiver bearbeitet als Eiweißpflanzen wie die Körnerleguminosen. Auch blieb das Anbaugebiet der Bohnen von 1972 bis 1981 noch weitgehend konstant.Sigmund Rehm, Gustav Espig: Die Kulturpflanzen der Tropen und Subtropen. Ulmer Verlag, Göttingen 1984, S. 119.
Sorten